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大氣與環境光學學報雜志訂閱 大氣環境論文

雜志貓編輯    2019-10-23


大氣環境論文:淺析大氣環境污染與防治措施

摘要:文章淺要分析了造成大氣環境污染問題的原因,簡要介紹了大氣污染物的種類,提出了防治大氣污染的幾點措施,主要有改革工藝和設備;對燃料進行選擇和處理以及改善燃燒方法;開發廢氣凈化回收新工藝,化害為利,綜合利用;采用高煙囪排放;城市綠化。

關鍵詞:大氣環境;污染防治;廢氣凈化;環境綠化;環境保護

某些物質進入大氣或水體中會對人類和生態平衡產生不良影響,這些物質被認為是污染物。引起大氣污染的物質,按其來源可分為兩大類:其一來自自然界,如狂風席卷的沙土,火山爆發噴出的灰燼和二氧化硫,森林大火產生的二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫和碳氫化合物,雷電產生的臭氧等;其二來自人類活動,包括生產和生活所產生的氣體。


一、大氣環境污染

大氣中主要的環境污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子狀污染物、酸雨等。

(一)二氧化硫(SO2)

二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物質燃燒產生,其次是來自自然界,如火山爆發、森林起火等產生。二氧化硫對人體的結膜和上呼吸道粘膜有強烈刺激性,可損傷呼吸器管,可致支氣管炎、肺炎,甚至肺水腫呼吸麻痹。短期接觸二氧化硫濃度為0.5毫克/立方米空氣的老年或慢性病人死亡率增高,濃度高于0.25毫克/立方米,可使呼吸道疾病患者病情惡化。長期接觸濃度為0.1毫克/立方米空氣的人群呼吸系統病癥增加。

(二)氮氧化物(NOx)

大氣中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)等,其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮,以NOx(氮氧化物)表示。NOx污染主要來源于生產、生活中所用的煤、石油等燃料燃燒的產物 (包括汽車及一切內燃機燃燒排放的NOx);其次是來自生產或使用硝酸的工廠排放的尾氣。

(三)粒子狀污染物

大氣中的粒子狀污染物數量大、成分復雜,它本身可以是有毒物質或是其它污染物的運載體。其主要來源于煤及其它燃料的不完全燃燒而排出的煙塵、工業生產過程中產生的粉塵、建筑和交通揚塵、風的揚塵等,以及氣態污染物經過物理化學反應形成的鹽類顆粒物。

(四)酸雨

指降水的pH值小于5.6時, 降水即為酸雨。煤炭燃燒排放的二氧化硫和機動車排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素;其次氣象條件和地形條件也是影響酸雨形成的重要因素。 降水酸度pH


二、治理措施

我國正處于工業現代化階段,在控制大氣污染方面宜采取綜合防治措施,這些綜合防治措施可歸納為下列幾個方面:

(一)改革工藝和設備

首先考慮采用無害工藝和改革設備結構,使之不產生或少產生污染物質。例如,鋼鐵工業中煉焦生產,以干法熄焦代替濕法熄焦,這不僅從根本上解決了煙塵對大氣污染和廢水排放的問題,而且還可以回收余熱用于發電。過去氯乙烯生產采用的是乙炔與氯化氫在催化劑氯化汞作用下的加成反應,現在則大力推廣應用以乙烯為原料的氧氯化法,以避免汞污染,并減少氯化氫的排放量。氯堿廠液氯工段用冷卻法液化時,必須排放一部分惰性氣體,其中含有一定數量氯氣,造成大氣污染,現可采取以吸收和解吸方法代替冷卻法來減少污染。

(二)對燃料進行選擇和處理以及改善燃燒方法

我國煤炭生產已有一定的洗煤能力。民用爐灶和沒有脫硫設備的工廠,燃燒低硫、低灰分煤將對環境保護起到很大作用。許多發達國家為了達到燃料低硫化,正在推進煤的氣化和液化以及重油脫硫的技術開發。國內針對民用鍋爐和中小型采暖鍋爐燃燒型煤做了不少工作,取得了很好的效果。燃燒型煤不僅可以降低二氧化硫和煙塵的排放量,還可以提高燃燒效率,節約大量燃料。

(三)開發廢氣凈化回收新工藝,化害為利,綜合利用

化害為利,綜合利用是我國治理環境污染的方針。一般說來,排放的有毒氣體都是有價值的生產原料。可是由于排放的廢氣量大、濃度低(與原料氣相比),凈化回收在技術經濟上有一定困難,因此,廢氣往往被排放掉。生產設備的密閉操作或采用新的廢氣凈化回收工藝流程可為綜合利用創造有利條件。例如冶煉廠回收二氧化硫廢氣制硫酸已取得明顯的經濟效益;氧氣頂吹轉爐煉鋼采用爐口微差壓控制技術,保證對煤氣在未燃狀態下除塵以回收煤氣作為燃料;對于鋁電解槽產生的氟化氫煙氣,大型中心加料預焙槽密閉操作為干法凈化回收氟提供了良好條件等。實踐證明,有毒廢氣凈化回收能達到減少空氣污染和資源再利用的目的。

(四)采用高煙囪排放

同等的有害物排放量,由于向大氣中排放的方式不同,大氣污染所造成的影響也不相同。雖然高空排放有毒氣體可以降低地面上的濃度,但它并不能減少大氣中有害物量。改善煙氣擴散的具體措施是建造高煙囪或增大煙氣的出口排放速度,從而把有毒氣體送至高空進行擴散稀釋。煙氣在大氣中的擴散與當地的氣象條件、逆溫情況、地形地物等因素有關,煙囪高度是在保證污染物最大落地濃度不超過允許值的條件下根據煙氣擴散規律確定的。當前,對于某些低濃度廢氣,從技術經濟上分析,采用高煙囪排放以減輕大氣污染可能是實用、經濟的方法。

(五)城市綠化

眾所周知,植物在保持大氣中氧與二氧化碳的平衡以及吸收有毒氣體等方面有著舉足輕重的作用。地球上絕大部分生命依賴大氣才得以生存。綠色植物是主要的氧氣制造者和二氧化碳的消耗者。地球上大氣總量約為5Pt,氧氣的60%來自陸生植物,特別是森林。1萬m2常綠闊葉每天可釋放700kg氧氣,消耗1000kg二氧化碳。按成年人每天呼吸需要氧氣0.75kg,排出二氧化碳0.9kg計算,則每人應擁有10m2森林或者50m2生長良好的草坪。植物還有吸收有毒氣體的作用,不同的植物可以吸收不同的毒氣。植物對大氣飄塵和空氣中放射性物質也有明顯的過濾、吸附和吸收作用。植物吸收大氣中有毒氣體的作用是明顯的,但當污染十分嚴重,有害物濃度超過植物能忍受的限度時,植物本身也將受害,甚至枯死。從這方面來說選擇某些敏感性植物又可起到毒氣的警報作用。


三、結語

環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞也會給生態系統和人類社會造成間接的危害,有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應、酸雨和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性,往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到,然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步,所以對大氣污染應該進行提前防治。


大氣環境論文:火電廠大氣環境質量的優化措施

摘要:文章就發電廠大氣環境質量的主要污染物進行分析,分別對煙塵、二氧化硫、氮氧化物等三大類主要污染物展開討論,分析了其各自質量的控制措施,以此來獲取火電廠大氣環境質量的優化措施。

關鍵詞:大氣環境;優化措施;火電廠;二氧化硫;氮氧化物

目前在我國電力結構中,火電占75.6%,水電占23.5%,核電占0.9%,還有一部分風力、太陽能、地熱和海洋能等新能源及可再生能源發電。由我國的資源基礎決定的這種以燃煤發電為主的能源格局對環境造成了巨大壓力,我國95%以上的火電廠是以燃煤為主,我國燃煤火電廠動力用煤的特點就是高灰分、高硫分,而且幾乎不經任何洗選等預處理,這就造成了火電廠污染物排放總量大且集中。燃煤火電廠主要大氣污染物有煙塵、SO2、NOx等,其中煙塵、S02、NOx等有害物質排入大氣中,對大氣造成了嚴重的污染,對環境造成的破壞影響是亟待解決的。

本文以下從火電廠大氣污染物控制角度分別闡述大氣環境質量的優化措施。


1煙塵控制措施

粉煤灰目前以灰場貯存為主,浪費土地資源,并隨其擴散、遷移、積累而污染水、土壤環境。但粉煤灰可以用來填充山溝、低洼地和礦井等,在其上面覆蓋土地造田可防治二次污染。另外,粉煤灰也是十分寶貴的資源,可以回收利用,可做建筑材料、筑路、肥料等,用途廣泛。目前眾多電廠專門建設有煤渣場,并成立了專門的公司經營粉煤灰,效益不錯。

火電廠燃燒系統產生的飄塵的化學組成比較復雜,其中有鎳、福、鉻、鉛、釩、砷等有毒化合物,特別是致癌物質苯并[b]芘、苯芘蒽等,通過呼吸道或皮膚進入人體,引起肺癌或皮膚癌。飄塵的危害程度與塵粒的大小及性質密切相關。粒徑小于10微米的細顆粒物可長期漂浮在大氣中,易進入人的呼吸系統,其中的有害物質會對人體組織造成傷害。大氣中的煙塵等顆粒物的主要危害有:遮擋陽光,降低能見度,進而影響天氣和交通。

要控制污染源排放顆粒物,主要利用除塵設備。根據除塵機理的不同,除塵器分為:利用顆粒自身的重力除塵的各種沉降室、各類旋風除塵器;利用水來除塵的各種濕式除塵器;利用各種過濾材料除塵的過濾式除塵器。無論從技術角度還是從經濟角度來看,在采用大型布袋除塵器要比電除塵器更合理,能提高除塵效率,減少污染,煙塵排放濃度可小于50mg/m3。


2SO2控制措施

火電廠鍋爐產生的SO2污染主要來自煤粉中硫的燃燒。煤粉中所含的硫分為可燃硫和不可燃硫兩大類。可燃硫一般包括有機硫、硫化物硫以及元素硫,這類硫在煤質分析中稱為硫分,在燃燒過程中生成S02或S03;不可燃硫則主要為硫酸鹽硫,這類硫在煤質分析中被歸于灰分中,因為它不會燃燒生成S02或S03,而產生灰分。可燃硫在燃燒過程中也不會全部轉化為S02或S03,原因在于煤中一般含有一定量的CaCO3,它受熱分解后形成的氧化鈣和二氧化碳氣體能將S02或S03固化到灰分中。

SO2在低濃度下主要影響呼吸系統,濃度較高時會造成支氣管炎、哮喘病,對有呼吸系統和心臟疾病的人,將導致病情加劇,嚴重者有致命危險,SO2還是我國酸雨形成的最主要的酸性物質。S02和NOx還能形成無機鹽的細顆粒物,加重空氣中的細顆粒物污染。

目前火電廠應用較為廣泛的煙氣脫硫技術有以下幾種:

2.1石灰石―石膏濕法煙氣脫硫技術

濕法脫硫工藝的成熟、可靠。目前約占整個煙氣脫硫市場的80%,而且其中的90%采用石灰石―石膏濕法煙氣脫硫技術。該脫硫技術使機組容量約占電站脫硫裝機總容量的80%以上。它不僅能處理大容量機組煙氣脫硫,而且其脫硫效率可達95%,運行可靠性和脫硫劑利用率超過95%。

2.2海水脫硫技術

海水脫硫技術是利用海水的天然堿性來脫除煙氣中的二氧化硫。吸收二氧化硫后的酸性海水與凝汽器排出的大量堿性海水混合后,經曝氣池曝氣處理,并使海水的pH值與COD達到排放標準后排入大海。該技術不產生廢棄物,具有技術成熟、工藝簡單、系統運行可靠、脫硫效率高和投資運行費用低等優點,在一些沿海國家和地區得到日益廣泛的應用。

2.3噴霧干燥煙氣脫硫技術

噴霧干燥煙氣脫硫技術一般以石灰為脫硫吸收劑,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑和煙氣充分接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成固態產物,同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而干燥,煙氣溫度隨之降低。噴霧干燥煙氣脫硫技術具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫效率可達85%以上。

2.4循環流化床煙氣脫硫技術

該工藝一般采用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可采用其它對二氧化硫有吸收反應能力的干粉或漿液作為吸收劑。由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管后速度加快,在吸收塔內與很細的有吸收能力的粉末互相混合。脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環分離器,在此煙氣中大部分顆粒被分離出來,經過一個中間倉返回吸收塔,如此反復循環,故吸收劑利用率較高。它具有投資相對較低、脫硫效率高、運行可靠、占地面積較少、操作維護方便的優點。

2.5其他煙氣脫硫技術

2.5.1爐內噴鈣煙氣脫硫技術爐內噴鈣煙氣脫硫技術是把吸收劑如石灰石粉、白云石粉等噴到爐膛燃燒室上部溫度低于1200℃的區域,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣或硫酸鈣,并隨飛灰在除塵器中收集。

2.5.2爐內噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫技術該技術是在爐內噴鈣脫硫技術的基礎上發展起來的爐內噴鈣后在鍋爐尾部設增濕段,在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴人,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣,進而與煙氣中的二氧化硫反應,以提高脫硫效率。

2.5.3雙堿法煙氣脫硫技術雙堿法煙氣脫硫工藝是在石灰石―石膏法的基礎上發展起來的。它先用堿金屬鹽類如NaOH、Na2CO3、Na2SO3、NaHCO3等的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反應器中用石灰或石灰石將吸收SO2后的溶液再生,再生后的吸收液再循環使用,最終產物以亞硫酸鈣和石膏形式析出。

2.5.4氨水洗滌法煙氣脫硫技術氨是一種良好的堿性吸收劑,用氨吸收煙氣中的SO2反應速度快,吸收劑利用率高,脫硫產物為硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣進入吸收塔,在吸收塔中煙氣中的SO2被氨水洗滌吸收除去,煙氣經塔頂的除霧器除去霧滴,再經煙氣換熱器加熱后經煙囪釋放。


3NOx控制措施

NOx包括氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、五氧化二氮等。通常所說的NO主要是一氧化氮、二氧化氮。在NOx中,一氧化氮約占90%以上,二氧化氮占5%~10%。NOx生成的最大特點就是與煤的燃燒方式及燃燒工況有關,即與燃燒溫度、風煤比、傳熱及煤、空氣和燃燒產物的混合程度有關。

一氧化氮和二氧化氮均為有毒氣體。與一氧化碳類似,一氧化氮與血液中的血紅蛋白的親和力較高,可結合生成亞硝酸基血紅蛋白或亞硝酸基鐵血紅蛋白。因而會使血液輸氧能力降低,引起缺氧癥狀。若發生高濃度一氧化氮急性中毒,則會迅速產生肺水腫,甚至窒息導致死亡。而二氧化氮除了與碳氫化合物反應生成光化學煙霧外,還有致癌危害。二氧化氮還能與空氣中的水汽或水滴及硫氧化物、氧等發生反應產生硝酸,從而對人體、植物和金屬造成損害。

NOx是常見的大氣污染物質,它能刺激呼吸器官,引起急性和慢性中毒,影響和危害人體健康,還可生成毒性更大的硝酸或硝酸鹽氣溶膠,是形成酸雨的主要酸性物質之一。降低NOX排放主要措施有兩種:一是控制燃燒過程中NOX的生成,即低氮燃燒技術;二是對已生成的NOX進行處理,即煙氣脫硝技術。

3.1低氮燃燒技術

為了控制燃燒過程中NOX的生成量所采取的措施原則為:降低過量空氣系數和氧氣濃度,使煤粉在缺氧條件下燃燒;降低燃燒溫度,防止產生局部高溫區;縮短煙氣在高溫區的停留時間等。主要有空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環、低氮燃燒器幾個方法。

3.2煙氣脫硝技術

煙氣脫硝技術有氣相反應法、液體吸收法、吸附法、液膜法、微生物法等。液體吸收法的脫硝效率低,凈化效果差;吸附法雖然脫硝效率高,但吸附量小,設備過于龐大,再生頻繁,應用也不廣泛;液膜法和微生物法是兩種新技術,還有待發展;脈沖電暈法可以同時脫硫脫硝,但如何實現高壓脈沖電源的大功率、窄脈沖、長壽命等問題還有待解決;電子束法技術能耗高,并且有待實際工程應用檢驗;SNCR法氨的逃逸率高,影響鍋爐運行的穩定性和安全性等;目前脫硝效率高,最為成熟的技術是SCR技術。

大氣與環境光學學報


4結論

當發展核電,積極利用新能源和可再生能源發電,加大技術改造力度、節能降耗等內容之外,當前最緊迫的任務,就是要加強火電廠的污染物治理,最大限度地減少污染物排放,以保護生態環境。結合發電廠大氣環境質量的主要污染物分析,分部從煙塵、二氧化硫、氮氧化物等三大類主要污染物。對以上三類主要大氣污染物的控制優化措施進行了羅列與比較,以供同行參考。

進一步提高煤炭的利用率:提高煤炭等礦物燃料轉換為電能的效率,加強電源結構調整,加大技術改造力度。重視再循環利用:回收利用煤燃燒后的副產物,變廢為寶。可以將煙氣中的二氧化硫回收進行加工,。進一步提高脫硫技術的水平:目前投入運行和在建的擁有脫硫設備的發電裝機容量達到兩千多萬千瓦,脫硫設備已經邁出國產化步伐。



大氣環境論文:墊江縣大氣環境中臭氧濃度污染特征研究

摘要:為準確掌握重慶市墊江縣城區大氣環境中臭氧濃度污染特征,選擇2017年1月1日至3月31日大氣自動觀測數據進行了分析,結果表明:墊江縣城區大氣環境中O3月平均質量濃度為46 μg/m3,滿足《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中二級標準要求,最小值為7 μg/m3,最大值為165 μg/m3。相關性分析結果表明,墊江縣城區大氣環境中O3與氣象參數風速和溫度呈極顯著正相關,與PM10、PM2.5、SO2、NOx、NO、NO2、風向和濕度均呈極顯著性負相關。主成分分析結果也表明,第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有較大正載荷,而O3則具有較大的負荷載,第二組分上風速和溫度具有較大的正荷載。聚類分析結果可以分為四類,第一類為:PM10、PM2.5和SO2;第二類為NOx、NO、NO2;第三類為風向和濕度;第四類為風速、溫度和O3。

關鍵詞:墊江縣;臭氧;相關性分析;聚類分析


1引言

隨著城市進程加快和工業快速發展,大量污染物排放進入大氣環境,導致了大氣環境問題日益突出,危害了生態環境安全和人類身體健康。尤其是近幾年,在全國大范圍面積內頻繁出現霧霾天氣,引發人類呼吸系統疾病和心腦血管疾病發生[1,2]。隨著2016年1月1日《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)標準頒布和實施[3],對大氣環境中各項污染物指標也做了更為嚴格的限值要求。在特殊氣候和地理環境條件下,城市大氣環境中主要污染物也具有較大的差別。墊江縣地處三峽庫區影響區,重慶市政府確定五大功能區中的生態涵養發展區是三峽庫區的生態屏障區,生態資源環境具有脆弱性和敏感性。近年來,城區汽車保有量增加,隨之排入大氣環境中尾氣對大氣污染問題日趨明顯,為準確掌握墊江城區大氣環境中臭氧的污染狀況,開展大氣環境臭氧特殊污染物研究具有極其重要意義,為墊江縣城區大氣環境污染防治提供基礎技術支持。


2研究區域和數據分析方法

大氣監測數據來源于重慶市環境保護局官方網站重慶市空氣質量發布系統[4],大氣自動觀測站點位于重慶市生態涵養發展墊江縣區域。選取2017年1月1日至2017年3月31日墊江縣大氣自動觀測站點24小時溫度、風速、O3和風向等11個參數連續觀測數據,所有數據采用SPSS20.0軟件進行統計分析。


3結果與討論

3.1城區大氣質量狀況

O3隨月份變化見圖1,由可以看出,一季度墊江縣城區大氣環境中O3月平均質量濃度為46 μg/m3,滿足《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中二級標準要求,最小值為7 μg/m3,最大值為165 μg/m3,隨月份逐漸增加,最大值出現在3月份,為61 μg/m3。為研究墊江縣城區大氣環境中O3小時變化特征,選擇2017年3月28日晴天,O3日濃度變化圖研究結果見圖2,由圖2可以看出,墊江縣城區大氣環境中O3濃度隨時間變化特征明顯,從早上到中午時間,O3濃度一直呈上升趨勢,在下午13:00~14:00點時達到日均最大值,隨后呈逐漸下降,其主要原因是由于陽光輻射,地表面溫度逐漸升高,產生O3的前驅體如NOx濃度顯著上升所導致[5]。

3.2相關性分析

運用SPSS20.0進行相關性分析、主成分分析和聚類分析,由表1可以看出,墊江縣城區大氣環境中O3與氣象參數風速和溫度呈極顯著正相關(p

3.3主成分分析

首先,以O3及其相關主要影響污染物和氣象因子進行適用性檢驗, KMO值約為0.617,表明研究參數變量間相關性較強,Bartlett球形檢驗發現,近似卡方值為32520.059,自由度為55,p=0.0,表明研究參數因子適宜因子分析。運用主成分分析因子結果可以看出,共抽取4個主成分,累計解釋了總因子的41.595%,59.134%,71.321%和80.781%。第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有較大正載荷,而O3則具有較大的負荷載,由此表明,墊江縣城區O3污染與其他污染物之間可能呈現相互轉化和影響。第二組分上風速和溫度具有較大的正荷載,表明墊江縣城區大氣主要污染物臭氧受氣象影響較大。第三和第四組分上分別是濕度和風向具有較大的正荷載。

3.4聚類分析

采用SPSS20.0統計分析軟件,以平方歐氏距離2為組間距離標準,對墊江縣城區O3等主要大氣污染物和氣象因子中11個因子進行聚類分析,各個因子組間聚類分析結果可知,聚類分析結果可以分為四類,第一類為:PM10、PM2.5和SO2;第二類為NOx、NO、NO2;第三類為風向和濕度;第四類為風速、溫度和O3。木劾嗑嗬氪笮】梢鑰闖觶NOx、NO、NO2

2017年6月綠色科技第12期

姚玉璽:墊江縣大氣環境中臭氧濃度污染特征研究

環境與安全


4結論

(1)墊江縣城區大氣環境中O3月平均質量濃度為46 μg/m3,滿足《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中二級標準要求,最小值為7 μg/m3,最大值為165 μg/m3。

(2)相關性分析結果表明,墊江縣城區大氣環境中O3與氣象參數風速和溫度呈極顯著正相關,表明O3受氣象參數影響也較大。與PM10、PM2.5、SO2、NOx、NO、NO2、風向和濕度均呈極顯著性負相關。

(3)主成分分析結果表明,第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有較大正載荷,而O3則具有較大的負荷載。聚類分析結果可以分為四類,第一類為:PM10、PM2.5和SO2;第二類為NOx、NO、NO2;第三類為風向和濕度;第四類為風速、溫度和O3。


大氣環境論文:大氣環境探測無人機的設計

【摘 要】無人機技術快速發展的今天,為了充分發揮旋翼機在空間上的靈活性,并設計和制作一款搭載溫濕壓傳感器、相機的旋翼機,以實現大氣環境溫度、濕度、氣壓以及能見度等氣象數據的測量。設計出了旋翼機搭載傳感器、數據存儲和傳輸元件的測量平臺,該平臺是基于旋翼機的能見度和常規氣象要素的測量、能見度反演以及相應編程的整合,數據精確可靠,對氣象方面的科研工作有積極意義。該平臺很好地利用了無人機便攜性以及智能化的特點,該平臺能在不同環境下工作,對于各種天氣適應性良好。此外,單片機的運用實現了探測數據的實時傳輸,確保了數據的及時性和可靠性,而且地面站也能夠全程監控和操作無人機,以完成各種不同的任務。

【關鍵詞】無人機;能見度;氣象觀測


1 研究背景

隨著生活質量的提高,城市大氣環境質量越來越受到人們的重視。有研究指出,中國城市空氣中懸浮的顆粒物目前是全世界最高的,大大高于世界衛生組織規定的標準,污染已經嚴重威脅到人們的身心健康和智力發展。現今引起大氣污染的重要因素非PM2.5莫屬。生活在霧霾天氣中,空氣中懸浮的大量塵粒和煙粒等有害物質會對人體的呼吸道造成傷害。

另一方面,無人機技術也逐漸發展和成熟,并用于城市大氣環境研究中。早在上世紀四十年代初,已經有人用攝像方法來測量能見度,通過照相機拍攝黑色目標物,然后從圖片求得目標物與背景的相對亮度比,并以此來測量能見度。但由于當時從拍照、沖洗照片到測定目標物與對比物的亮度對比,全是純手工操作,操作繁瑣,浪費時間,并且數據還不是特別的準確,難以實現真正的定量化,后來這種方法并沒有付諸行動。

在科技水平c計算機技術高速發展的時代,空氣污染監測技術正在飛速提高。但是一臺紅外線測量儀器成本太高,而且非常不便攜。CCD數字攝影技術目前已經開始被用于航空航天、衛星圖片、資源與環境遙感等方面,但是由于成本也很高,不經濟。

眾所周知,空氣質量的好壞對航空、航海、路上交通甚至是軍事活動等都有重要的影響。因此本團隊便有了設想,擬在不減小測量精確度的前提下,降低成本,利用旋翼機(無人機的一種)實現全天時全天候大氣環境的監測,為進一步的科學研究提供基礎。


2 研究內容

為了充分發揮旋翼機在空間上的靈活性,本研究項目擬在旋翼機上搭載照相機和各種測量大氣環境要素的傳感器,以實現大氣環境的監測。為此,可將研究內容分為兩個部分:

(1)旋翼機的改裝。

改裝旋翼機的目的是為了搭載照相機和傳感器。然而旋翼機升空有其最大載重,一旦超過,無法升空。這樣就需要考慮這些設備本身的重量,以滿足要求。搭載的傳感器包括溫度、濕度、氣壓等傳感器。另外,由于傳感器僅是用來采集數據,本身不具備數據存儲和傳輸功能,因此在旋翼機上,還需搭載具備存儲和傳輸功能的元件(單片機)。

(2)基于旋翼機的大氣環境監測研究。

本項目主要對大氣環境中的能見度進行監測,同時采集常規氣象要素,例如溫度、濕度、氣壓等,以便后續分析能見度的成因與氣象要素的關系。具體包括:

能見度和常規氣象要素的測量:通過將旋翼機升空進行多點拍照,測量同一地點不同垂直高度上的能見度和常規氣象要素數據。

能見度反演:能見度不是直接測量的,需要根據利用相機拍照原理及文獻提供的方法來反演能見度。有研究表明,其測出的能見度和精確儀器測出的能見度的誤差在15%以內,精度可以接受。

程序設計:編程的內容包括單片機編程,實現數據的存儲和傳輸;能見度反演原理的程序化。

數據驗證:根據航飛大樓樓頂的自動氣象觀測站的數據,比對旋翼機測量數據,以確定測量精度是否可控。不可控的話需要對儀器、反演方法、程序等進行問題查找,以確定問題來源。


3 技術流程圖


4 研究設備

眾所周知,影響大氣能見度的天氣現象主要有霧和霾。其中,影響霧形成的主要因素有相對濕度、氣溫和氣壓。為了獲得這些數據,在旋翼機上搭載傳感器。

在濕度方面,采用廣州奧松電子有限公司生產的DHT11濕度傳感器,因為其技術成熟,成本較低,誤差較小,抗干擾能力強等優點被廣泛用于各種領域。DHT11里含有一個溫度傳感器,為最終的輸出提供一組溫度數據。

在氣壓方面,采用德國博世公司生產的BMP180。因為功率低,體積小,重量輕,穩定性好且可長期工作而選擇BMP180。BMP180也集成了一個溫度傳感器,與DHT11一起為最終的溫度輸出提供溫度數據。

而霾的形成就相對簡單一些。霾的本質就是固體小顆粒分散在空氣中形成的氣溶膠。而為了檢測固體小顆粒,在旋翼機上搭載日本夏普公司生產的GP2Y1010AU0F。GP2Y1010AU0F是通過檢測空氣中微小顆粒對紅外光的反射來計算空氣中微小顆粒濃度。其功率低,體積小,重量輕。最符合搭載在無人機上進行工作。

在數據整合方面,用了STC15W4K56S4單片機和3dr數傳進行數據的整合與實時回傳。各傳感器測量的數據通過串口通訊傳到STC15W4K56S4單片機里。然后單片機把所得數據進行加工轉化通過串口通訊傳給數傳,再由數傳將數據實時傳輸到地面站。

此外,旋翼機還需搭載輕巧便捷的gopro運動相機。其重量輕,體積小,在各種環境下能穩定工作,支持高清視屏錄制和實時回傳,能滿足本項目對相機的需求。為了是相機在更穩定的條件下進行拍攝,還需為旋翼機安裝一部三軸無刷云臺,通過云臺消除旋翼機的晃動干擾。


大氣環境論文:生活垃圾焚燒廠大氣環境影響評價要點分析與研究

摘要:隨著人們生活水平的不斷提高,生活垃圾也在不斷增多,生活垃圾焚燒廠的數量也相應增加,焚燒廠進行垃圾焚燒的過程中,應有效處理污染物,避免對環境產生二次污染。基于此,本文對大氣環境影響評價要點展開分析,有利于制定環境發展措施,有利于優化大氣環境。同時,也可為相關人士提供參考與借鑒。

關鍵詞:生活垃圾;焚燒廠;大氣環境;評價要點

前言:通過對生活垃圾焚燒廠進行大氣環境影響測評,能夠對污染源準確發現,能夠有針對性分析環境影響因素,同時,有利于制定合理的應對措施,在健全h境監測體系的基礎上,實現大氣環境凈化的良好目標。以此為環境保護工作者提供方向引導,提高人們的生活質量,改善大氣環境質量。


一、垃圾焚燒廠污染源介紹

污染源主要包括兩方面,第一方面為有組織污染源,即指煙囪排放的煙氣;第二方面為無組織污染源,它與生活垃圾的處理流程相關,即指整理分類、運輸、集中存放、首次處理。第一方面應具體明確煙囪位置、總高度、形狀、表面積、出口直徑、主要污染物(如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、煙塵等)排放量、煙氣溫度和速度、排放時間、排放狀況。對于第二方面應具體明確生活垃圾的整理分類方法、應用工具、整理分類范圍、生活垃圾數量、運輸方式和路線、生活垃圾運輸量、垃圾存放位置及容器形狀、垃圾處理方法等[1]。


二、大氣環境影響評價要點分析

焚燒廠針對生活垃圾進行焚燒時,會產生一氧化碳、二氧化硫、懸浮物、氮氧化物等一般污染物,除此之外,還會產生非常規污染物,如氫氯酸、硫化氫、氨氣、重金屬和二f英等。依據HJ2.2-2008相關導則要求,對其進行監測布點和頻率分析,然后對污染物在不同時間產生的數值變化情況進行列表呈現,以此分析大氣污染物的變化情況及其與大氣風向、風速間的關系,同時,探究影響大氣污染的因素。

1、施工期

大氣與環境光學學報

施工期的污染來源主要包括汽車尾氣、建筑材料裝卸和運輸、施工廢氣、土方挖掘、揚塵等。針對這一時期的環境影響評價時,可以通過類比評價的方式進行分析測評,即類比對象為同區域類似工程的監測數據和信息資料,同時,為這一時期制定污染控制的有效措施。

2、運營期

首先,按要求搜集并整理數據資料,將大氣預測模型作為基本輔助工具,以此分析風向、風速等影響因素。然后,設計兩種排放情景,分別為設備運行條件良好情況下的排放情況和設備運行條件較差情況下的排放情況。最后,擴大預測因子的范圍,將部分特殊污染物納入預測范圍。

(1)預測內容

不同評價項目、不同氣象條件下的預測內容存在差異性,總結為:一級和二級評價項目中,長期、全年逐日和全年逐時氣象條件,預測內容主要為網格點處地面濃度,環境空氣保護目標,評價范圍內最大地面年均、日均、小時濃度[2]。

(2)預測結果

①煙囪污染環境影響

分析環境敏感區時,需要對預測值和相同點位背景值全面考慮;分析特殊時間、長期時間和日氣象條件時,主要對各種超標情況予以考慮,主要包括超標時間、超標位置、超標現狀、超標次數,同時,根據超標情況繪制污染物濃度等值線分布圖;分析差異性排放方案時,主要考慮項目的位置、污染源排放方法及強度、解決方法,針對不同排放方案進行對比,最終選擇適用的排放方案,以此解決污染源問題。

②垃圾儲存設施

預測內容主要包括兩方面,第一方面為環境防護距離,第二方面為衛生防護距離。根據所提供的特定大氣環境防護距離模型針對不同垃圾庫的大氣環境防護距離進行計算,所得距離即為控制距離。在考慮廠區實際位置的基礎上,明確控制距離范圍,項目大氣環境防護區域即規定范圍之外的區域。在實際計算中,需要分別計算氨氣、硫化氫、甲硫醇的防護距離,根據計算結構明確具體的大氣環境防護距離。根據環發[2008]32文“6、環境防護距離:新改擴建項目環境防護距離不得小于300米”,生活垃圾焚燒廠環境防護距離以0.3千米為界,計算結構小于這一數值時,需要以0.3千米為環境防護距離。


三、有效治理措施

由于煙氣污染物種類較多、不利影響較大,進而應采取有效措施處理煙氣污染物,目前采用的有效措施主要包括:

1、煙氣凈化系統

煙氣凈化系統采用半干法組合工藝流程,包括:選擇性非催化還原脫氮(SNCR)系統、旋轉噴霧半干法、活性炭噴吸附系統、布袋除塵系統。焚燒爐煙氣經脫酸、活性炭噴射完成酸性氣體脫除、二f英類物質的吸附、重金屬的吸附后,最后進入布袋除塵器凈化后的煙氣由煙囪排入大氣。煙囪上設取樣點,以便對煙氣進行在線監測。

2、惡臭防治措施

(1)垃圾貯坑除臭措施

垃圾貯坑采用密封設計,設置自動卸料門,無車卸料時保證垃圾貯坑密封,維持垃圾貯坑負壓,減少惡臭外逸;焚燒爐的一次風機從一次風抽氣口抽風,垃圾貯坑的吸風口吸風作為燃燒空氣送入焚燒爐內,在高溫的焚燒爐內臭氣污染物被燃燒、氧化、分解,同時使垃圾貯坑內形成微負壓,防止臭氣外逸。

(2)卸料大廳除臭措施

垃圾卸料大廳保持微負壓環境,卸料大廳與運輸棧橋、地磅設置生物除臭系統,定期噴灑除臭劑,并在門口設置風幕機;卸料大廳及焚燒間附近設置高壓微霧除臭裝置;垃圾卸料大廳門口設置空氣幕,阻隔卸料大廳內臭氣外溢。

(3)焚燒爐停爐時的除臭方案

垃圾池側上方安裝除臭風管,進風口裝電動蝶閥,平時焚燒爐正常運行時,閥門關閉。焚燒爐停爐檢修期間,垃圾貯坑內設置可燃氣體檢測裝置。停爐期間,自動開啟除臭風機,垃圾倉內的臭氣經設置在垃圾坑上部的風管及抽風口抽出,將臭氣送入活性炭裝置吸附過濾達標后,經排風風機通過應急排氣筒排放。垃圾倉內垃圾卸料門關閉后,仍保持一定的微負壓,從而確保臭氣不外泄。

(4)滲濾液收集間、污水處理站的送排風除臭

滲濾液收集間、污水處理站調節池、污泥壓濾間等房間設置機械排風系統,采用機械出風排至垃圾貯坑,再通過一次風機吸入焚燒爐內燃燒、分解。在停爐時,通過除臭風機活性炭除臭達標后外排。排風機兼作事故排風機。

(5)運輸過程防臭

加強對垃圾轉運站與垃圾運輸過程的管理,垃圾運輸車輛采用專用密閉式的垃圾運輸車輛,防止飛揚散落,跑冒滴漏,并由市政環衛部門定期對沿途運輸道路進行沖洗,減少沿途運輸道路臭味的聚集。廠內設置清潔設施,定期清洗廠內垃圾運輸道路。另垃圾運輸棧橋設置玻璃幕墻密封裝置,保證運輸車輛在廠區運輸和故障檢修時確保垃圾臭氣不外溢。

3、其他

運輸生活垃圾的過程中,為了避免運輸期間造成環境污染,所選運輸工具應為封閉式、所選運輸路線應巧妙避開環境敏感區域,同時,避免在上下班時間段中進行垃圾運輸。除此之外,還應及時對焚燒廠外部環境和內部生產設備進行檢測,一旦發現環境質量和設備運行效果不符合標準時,應及時尋找原因并制定有效的處理措施,以此優化焚燒廠大氣環境、增強設備性能[2]。

結論:綜上所述,針對生活垃圾焚燒廠大氣環境影響評價要點展開分析,即在了解污染物來源、污染物種類的基礎上,提出針對性的處理措施,這對污染物有效控制、焚燒廠環境凈化具有積極的促進作用。此外,相關部門還應引進污染物處理的先進技術,在應用先進技術的過程中減少生活垃圾污染物排放。


大氣環境論文:生活垃圾焚燒廠大氣環境影響評價要點分析與探討

[摘 要]隨著國家對環境保護的重視,許多省市地區開始采用焚燒的方式處理生活中的垃圾,規劃垃圾焚燒的項目就越來越多,環境保護局及審批局對焚燒項目的建設提出了更高要求,努力做好焚燒項目的環境影響評價,把握好評價的重難點,及時了解相關的評價政策信息,確定項目評價的核心。本文就當前環境評價管理要求分析當前焚燒項目大氣環境評價中存在的問題,探討了環境評價的關鍵。

[關鍵詞]生活垃圾焚燒 大氣環境 影響評價

中圖分類號:U445.57 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)16-0227-01

將城市的生活垃圾進行焚燒再利用是當代發達國家采用的有效處理垃圾的方式,將垃圾實現能源化的轉換。隨著國家經濟水平的提升和人們生活質量的提高,科學合理地處理生活垃圾是城市發展的首要任務。目前,我國也建立了生活垃圾焚燒發電廠,運用有效處理垃圾的方式解決城市發展中遇到的最大問題。


一、 大氣中污染元素的評價等級范圍的確定及其分析

(一) 焚燒垃圾廠中的污染源

目前,我國垃圾焚燒廠中的污染源主要分為無組織污染源與有組織污染源,而大氣污染源主要存在于有組織污染源中。在進行無組織污染源的分析評價時,應該將垃圾收集的方式、運輸的路線、儲存站的位置、形狀及其周圍環境、垃圾的運輸方式、收集范圍、運輸量、收集設施、臭氣的處理方式、收集方式、排放速度等。而有組織污染源,在分析的時候要將有組織污染源的焚燒鍋爐及其煙氣排放設備進行仔細了解,比如排煙出氣筒的高度及其口內徑,煙氣從排出口出去的速度;氣體中各種污染元素的正常排放量,煙氣出口處的煙氣溫度,毒性較大的物質非正常排放量,年排放的小時數,排放的工況。

(二)評價等級及其范圍的確定

基于國家環境影響評價技術的準則及大氣環境的規定,根據焚燒垃圾廠的污染源參數及其地理形態的參數,估算出垃圾焚燒廠的主要大氣污染元素在不同風向下的濃度,將計算出的濃度最大占標率,依據最大占標率來確定大氣環境污染的評價等級。垃圾焚燒廠排除的煙氣中有毒性較大的物質,垃圾焚燒廠的大氣環境影響評價等級應高于二級。

根據國家HJ2.2-2008的要求,大氣環境影響評價范圍應當以垃圾焚燒廠的煙筒底座中心為圓的中心點,以D10%為半徑或者以煙筒底部的中心為矩形的中心點,以D10%×2為邊長,若是圓或矩形不存在D10%則環境評價范圍確定應該控制在5km之內。


二、大氣環境質量現狀評價要點分析

(一)監測因子

焚燒垃圾廠具有自身的特殊性,其大氣環境監測因子中除了常規性的污染物PM10、TSP、CO、NO2、SO2外,還有Cd、Pb、Hg、H2S、HF、HCI、NH3等特殊性的污染物。

(二)監測頻率及監測布點

大氣環境影響評價的監測頻率及監測布點要嚴格遵循HJ2.2-2008中的規定及要求。

(三)監測結果的統計

用列表的方式將監測到的不同階段的大氣污染物濃度變化范圍呈現出來,依據列表中給出的數據,計算出各時間階段內污染物濃度最大值在標準濃度下的百分比及超標率,依據計算出的結果分析環境影響評價的達標情況。探討大氣污染物質的濃度與地面上的風速、風向等氣象之間的關系,研究大氣污染物質的濃度日變化規律、周變化規律及月變化規律,找出其中污染比較嚴重的時間點及其分布情況和影響要素。


三、大氣環境影響評價要點分析

(一)施工階段大氣環境影響評價要素分析

垃圾焚燒廠在處于施工階段時,其對大氣環境污染的因素主要是堆方的揚塵、沙子石灰等的裝卸、堆積清運、土方挖掘;施工機器的尾氣及廢氣等。對焚燒廠的施工環境影響評價與相類似的施工項目監測影響評價進行對比分析,提出相應的控制措施。

(二)運營階段大氣環境影響評價要素分析

在運營階段進行大氣環境影響評價前,相關部門要先收集適合HJ2.2-2008規定的地形數據與氣象資料,簡單的地形不需要太多考慮地形因素,復雜的地形環境則需要認真檢查符合的數據;氣象資料的獲取主要基于預測數據的統計歸納及整理分析。其次,相關部門要制定相應的預測情景,將污染物的非正常排放及正常排放進行嚴格分析,確定煙氣污染中的常規性污染物及特殊性的污染物。

1、 在運營階段進行大氣環境影響預測的內容

預測內容分為一級和二級,一級預測內容比二級預測內容多,一級預測內容有5點,二級預測內容有4點。具體來說,一級預測內容有:

(1)在逐次小時或全年逐時的氣象條件下,評價范圍內最大面積的小時濃度、網格點面的濃度和大氣環境保護的目標。

(2)在全年逐日的氣象背景下,大氣環境保護的目標、評價范圍內最大面積的日平均濃度和網格點面的濃度。

(3)在長期的氣象背景下,評價范圍內最大面積的年平均濃度、網格點面的濃度和大氣環境保護的目標。

(4)在非正常的排放及逐次小時或全年逐時的情況下,評價范圍內最大面積的小時濃度、網格點面的濃度和大氣環境保護的目標。

(5)施工期逾期的項目中排放了較多的污染物,因此要對施工階段的大氣環境影響進行預測評價。

二級評價項目的預測內容只有一級預測內容中的前四點。

2、 大氣環境影響預測結果分析

分析垃圾焚燒項目建成后的環境影響,就是將現狀的環境監測值+新增的污染物預測值-削減的污染物計算值-已被取代的污染物計算值=項目建成后的最終環境影響。用小時濃度及超標位置、超標程度或區域小時平均濃度的最大值等,將項目對環境影響評價范圍的最大值及敏感區計算出。分析不同時段的煙氣排放對環境造成的影響,結合當前環境中存在的煙氣污染控制手段設計有效的解決方案,對有效方案進行評價和預測。大氣與環境光學學報


四、大氣環境的治理措施分析

(一)煙氣污染物的治理措施

在垃圾焚燒廠中安裝具有高標準的煙氣處理系統,除了采用常規性的技術工藝外,還有運用活性炭式的噴射裝置。此外還要控制焚燒工藝裝置,完善鍋爐內的氣體流動結構,減少有毒性物質的生成。

(二)無組織污染的治理措施

在進行無組織污染的治理時,首先要學會從無組織污染的各個階段、環節中進行治理。例如在垃圾收集運輸過程加強垃圾的保護,防治垃圾外漏或散發出惡臭,全程采用封閉式的運輸方式,盡量避開高峰期,避開市區環境敏感點。

結語

焚燒廠要做好大氣環境影響評價,首先要確定污染源及污染因子,運用正確的監測方式,提出正確的治理手段和措施,建立科學可靠的環境管理監測體系,完善環境監測管理制度。


大氣環境論文:淺談大氣環境監測存在的主要問題及措施

摘 要:隨著我國經濟的發展,人們生活水平不斷提高,但是發展的同時也產生嚴重的環境破壞,導致城市環境污染嚴重,為了提供環境質量,大氣環境監測質量的提升十分重要。本文主要介紹了我國大氣環境監測工作存在的問題,并提出應對措施,以供參考。

關鍵詞:大氣環境;監測;問題;對策

環境監測工作為環境管理工作提供支持,并為經濟建設提供服務。目前我國大氣環境監測工作還存在一定的不足,為了更好的發揮其作用,需要對大氣環境監測質量進行研究,提出提高大氣環境監測質量的措施,意義是重大。


1 大氣環境監測概述

大氣環境監測工作十分復雜。大氣環境監測主要內容有:質量策劃、控制、保證和監督等。大氣環境監測過程中,需要按照嚴格的操作規程進行操作,并在一定監督管理下作好各項工作。大氣環境監測工作需要提供準確、完整的監測數據。環境質量控制是指為了提升監測質量,對監測過程中各項技術進行控制。


2 我國大氣環境監測存在的主要問題

2.1 不重視現場監測管理

質量控制的基礎是現場監測,有些監測機構缺乏對現場監測工作重要性的認識,在監測過程中缺乏必要的現場管理。一是對于大氣環境監測點的設置和采樣這兩個步驟需要嚴格按照相關的標準和規程進行,但具體操作時受到環境和地理位置的影響,現場監測人員并未很好落實;二是測試方法不夠科學,例如在煙氣測試時,由于煙氣受到煙道負壓影響,測試結果與實際情況有一定的偏差。

2.2 質量控制體系不完善

環境監測機構建立了環境質量監測管理組織,配備相關的技術人員,發揮質量控制的作用,但是目前的質量控制工作還較為局限,只是在實驗室中進行。此外,質量控制工作沒有將全過程管理都應用到環境監測工作中,質控工作的局限性顯露無疑。

2.3 缺乏完善的質量控制手段

目前我國大氣環境監測質量控制手段較少,仍以平行樣測試、數據對比等手段為主,沒有將系統性的評價引入到監測工作中來;同時,隨著科學技術的發展,新型監測技術不斷出現,如自動空氣在線監測系統等,但其控制標準并為隨之確立。

2.4 監測網絡建設不足

目前我國環境監測網絡建設在穩步的進行中,但是整體上還較為緩慢,主要存在的問題是監測數據存在重疊現象,這極大的降低了工作效率,造成數據的浪費。

2.5 環境監測人員綜合能力差

在大氣環境監測中,監測人員是最重要的,但在具體監測過程中,監測人員的綜合能力不足,對大氣環境監測工作產生一定的影響。主要表現為以下幾點:一是監測人員的專業知識水平較低,業務操作能力不足;二是對人員的培訓缺乏,環境監測人員參加培訓太少,導致操作技術掌握不到位;三是監測工作較為特殊,人員的流動性小,缺乏高技術人才的引入,導致新技術和新理論應用效果較差。


3 提高大氣環境監測質量的措施

3.1 完善環境質量管理機制

環境監測機構需要嚴格遵守相關的法律法規和規章制度要求,建立和完善環境質量管理機制。一是建立組織管理機構,保證人員配置和物質;二是制定嚴格的管理制定,開展評價與審核工作,對不符合要求的需要及時糾正,對可能發生的問題需提前預防;三是加強質量管理體系建設,使其貫穿于全過程,并編制完善的規章制度和質量控制手冊。四是質量控制部門在做好實驗室質量控制工作的基礎上,還需要組織參與能力的驗證、協作定值等工作,對于在工作中發現的問題,需要及時處理,避免以后不再發生。

3.2 先進監測手段的應用

隨著科學技術發展的加快,新型大氣環境監測技術也不斷發展,環境監測機構應在實際工作中大力應用先進的監測手段,更好的進行大氣環境監測工作。同時先進的監測技術手段需要制定嚴格的標定與啟動制度,對數據的分析應科學合理,提高監測系統整體性能的評價。

3.3 提升監測人員綜合能力

監測人員是大氣環境監測工作的一部分,作用十分重要,因此,監測人員的綜合素質是需要加強的,這對環境質量控制水平有一定的促進作用,首先通過技能培訓等模式來提升監測人員的理論知識和操作技能;其次強化職業教育,讓監測人員明白自身工作的重要性,進而樹立正確的工作態度,細心的工作作風,加強監測人員對工作的認同感和責任感,提升服務意識;最后是建立監測人員考評體系和獎勵機制,在工作過程中對監測人員要進行嚴格要求,并鼓勵監測人員的創新和研究,在取得一定成績后,應適當采取獎勵措施,激發監測人員技術水平的提升,增強監測分析綜合水平。

3.4 加大實驗室質量控制管理

實驗室質量控制管理在大氣環境監測中十分重要,因此需要強化實驗室質量控制管理工作的規范化。一是實驗室環境管理按照規范實行,實驗室布局應科學合理,避免發生互相干擾,設備齊全,如對毒性較大的氣體進行試驗時,需要在專門通風環境下操作,避免監測人員的人身健康受到損害,藥品和試劑應有專門的儲藏位置;二是實驗儀器設備管理需要規范,實驗室內的各個儀器表面會貼上固定的標簽;三是實驗操作的規范化,引用某種方法,實現對精密度的準確考核。


4 結語

大氣環境污染問題是全球化的嚴重問題,大氣污染也是城市污染中較為嚴重的污染。因此,需要加強大氣環境監測,處理好大氣污染問題,保證居民的人身健康和良好的生活環境。



大氣環境論文:阜康市大氣環境質量現狀分析與污染防治對策研究

摘 要:隨著阜康經濟的快速發展,阜康市大氣污染程度日益加重,改善阜康環境質量成為廣大市民普遍關注和函待解決的問題,本文以阜康市大氣環境質量監測數據資料為依據,對阜康市大氣環境質量狀況及3項大氣污染物變化趨勢進行調查統計分析,結果表明:阜康市大氣污染物中 PM10 濃度、SO2濃度、NOX 濃度都呈逐年上升趨勢。PM10 濃度在冬春兩季明顯高于夏秋兩季,為防止阜康市空氣質量變劣,需要采取積極有效的預防措施。最后,論文分析了造成阜康市大氣污染的主要原因,同時針對阜康市大氣污染存在的主要問題,從工業布局,環境準入、機動車尾氣控制等方面提出了相應的大氣污染防治對策。

關鍵詞:阜康市;大氣環境質量;分析評價;防治對策


一、影響阜康市大氣環境質量的因素分析

(1)氣象因素

a.地理位置的影響:阜康市位于天山東段,境內沙漠廣泛分布,地形呈南北長條狀,由東南向西北傾斜,地貌總輪廓由南向北分為山地、平原、沙漠三大部分。阜康市共有土地面積86.28萬hm2,其中山區18.15萬hm2,占總面積的21%;平原22.61萬hm2,占26.2%;沙漠45.52萬hm2,占53.8%。但因存在著山地、平原、沙漠的巨大差異,氣候也各不相同。在高山區,年平均氣溫1.9℃以下,平原區年平均氣溫7.4℃,沙漠區年平均氣溫5.9℃。阜康三面環山,中間為盆地,由于受地形因素的影響,阜康空氣中的污染物不容易擴散。

b.大風的影響:山區常年盛行東南風、西北風,平均風速2.9m/s。平原區以西風、偏西風為主,年均風速2.4m/s。春季是阜康的風季,加上干旱半干旱的自然景觀,當風速大于5米/秒時。易形成風沙天氣,伴隨沙塵暴、揚沙和浮沉天氣,大風的出現已成為阜康沙塵污染天氣到來的先兆。

(2)機動車尾氣排放污染影響

我市的空氣污染物主要來自燃煤、揚塵和汽車尾氣等。污染物主要有可吸入顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等,還有少量的烴類及鉛等。從監測結果分析,阜康市2011年空氣質量劣于2010年,污染物濃度都有增長的趨勢,其中NO2濃度增加幅度最快,為42.1%。而NO2濃度增漲的主要原因之一就是機動車尾氣排放量的增加。因為機動車排放主要污染物為氮氧化物、一氧化碳和碳氫化合物。根據類比數據表明,機動車排放氮氧化物比例占城市總氮氧化物排放污染的40.1%。隨著經濟的快速發展,我市機動車保有量迅速增長。根據市交警大隊調查統計數據表明,2010年我市機動車保有量為23969輛,2011年增加到28519輛,預計到2015年將增加到44500輛,年均增長幅度近16%,機動車排放的主要污染物氮氧化物、碳氫化合物,雖然不是我市的首要污染物,卻對大氣污染起到惡化及催化作用。地理條件,氣象因素,機動車保有量的迅速增加,使我市環境空氣污染從煤煙型向煤煙和機動車混合型污染轉變。


二、大氣環境質量存在的主要問題

1.污染持續減排的壓力進一步加大隨著我市經濟的跨越式發展和新型工業化、農牧業現代化、新型城鎮化加速,污染物的排放也將大幅度地增加。經測算,“十二五”期間,全市主要污染物新增量分別為COD417.012噸、二氧化硫4910.96噸、氨氮102.577噸、氮氧化物4045.575噸,污染減排將面臨嚴峻的挑戰和巨大的壓力。

2.改善環境質量的壓力進一步加大:隨著阜康市工業園區入駐企業的不斷增多,我市的大氣環境質量面臨新的嚴峻挑戰;另外,我市新型城鎮化進程的加快發展,機動車尾氣污染又成為影響我市大氣環境質量的主要因素之一。


三、綜合防治對策

1.提升園區現代化管理水平通過專業化團隊管理園區,實現專業招商、集成運營、綜合服務,大力推進研發工作和技術引進工作,經由深加工,延伸產業鏈和循環鏈,注重高效節能、先進環保、循環利用等理念,以新能源煤焦油制清潔燃料油項目為引領,以電子鋁箔和金屬硅新型材料等高新技術領域為突破口,主攻煤層氣綜合利用、煤化工及下游精細化工,加快新型材料、新型能源等項目的建設。

2.做好功能分區,實施區別管理:阜康市要做好空間規劃工作。根據資源環境承載能力、現有開發密度和發展潛力,以及在區域分工中的位置,統籌考慮未來阜康市的人口分布、經濟布局、土地利用和城鎮化格局,將區域土地空間劃分為優化開發、重點開發、限制開發和禁止開發4類主體功能區,形成合理空間開發結構。

3.發展循環經濟:把發展循環經濟和清潔生產審核作為規劃和建設項目環評審批的重要內容加快推行,在我市經濟社會發展中,形成三個層面上的循環:---企業內部的小循環循環;---企業之間的中循環循環;縣市、園區之間的大循環,將污染物循環利用。

4.堅持依法行政,強化環境監管:認真貫徹實施《環境影響評價法》,嚴格執行建設項目環境影響評價與“三同時”制度,對不符合環保法律法規、國家產業政策、環境標準和清潔生產要求的項目一律不審批;嚴格實行污染物總量控制措施,加強工業園區的環境管理,大力開展污染源限期治理和“三同時”執行情況檢查,確保從源頭上控制污染。從根本上改變有法不依、執法不嚴、監管不到位的狀況。

5.強化工業煙粉塵治理,大力削減顆粒物排放深化火電行業煙塵治理。燃煤機組必須配套高效除塵設施。一般控制區按照30毫克/立方米標準,重點控制區按照20毫克/立方米標準。強化水泥行業粉塵治理。水泥窯及窯磨一體機除塵設施全部改造為袋式除塵器。水泥企業破碎機、磨機、包裝機、烘干機、烘干磨、煤磨機、冷卻機、水泥倉及其它通風設備需采用高效除塵器,確保顆粒物排放穩定達標。加強堆場、料場等揚塵治理。督促企業實施料場、堆場揚塵綜合治理,不斷推進電廠采取密閉煤倉、密閉帶式煤炭輸送方式和企業各類料堆、渣堆、灰堆、輸送廊道采用密閉料倉貯存。


大氣環境論文:大氣環境污染監測與保護探討

摘要:指出了城市工業化的快速發展造成大氣環境質量狀況日漸下降,對此我國應將放在經濟發展上的戰略目光轉移到大氣環境保護上,加強對影響大氣環境質量的主要對象的監測,提出了大氣環境污染監測并基于可持續發展角度應采取的大氣環境保護對策。

關鍵詞:大氣環境;污染;監測;保護


1引言

隨著工業化和城市化進程的加快,大氣環境現狀越發令人堪憂,這樣的發展現狀同科學發展觀的理念背道而馳。為了符合可持續發展觀的要求以及改善人們的生活環境,對大氣污染進行環境監測以及采取必要措施應對大氣污染迫在眉睫。本文在此背景下,論述了大氣環境污染監測的主要對象,并針對大氣環境污染問題提出了幾點大氣環境保護措施。


2大氣環境污染監測的主要對象

2.1顆粒物質的監測

顆粒狀物質是大氣污染物中的重要組成部分,由于顆粒狀物質種類多種多樣,構成成分相對復雜,且具有多邊形的特點,能夠對大氣環境造成一定危害。部分顆粒狀物質本身便是有毒物質,可以直接對人體造成傷害,而一些顆粒狀物質則可以與大氣中傳播載體、催化劑或者其它物質發生化學反應或物理反應,從而產生一些有毒物質。另外,還有些有毒顆粒狀物質會與大氣中的其它物質之間發生碰撞,導致毒性更重的其它物質釋放,嚴重污染大氣環境[1],所以對大氣中顆粒狀物質進行監測具有重要意義。大氣環境污染檢測的重點內容包括懸浮顆粒物和可吸入顆粒物的濃度、粒度分布、降塵量及化學組分。大氣與環境光學學報

2.2二氧化硫的監測

造成大氣環境污染的重要來源還有各種硫化物,主要包括硫酸、硫化氫、硫酸鹽、二氧化硫及三氧化硫等,這些物質同樣可以導致大氣環境發生嚴重污染。硫化物的產生來源主要是一些化石燃料或煤炭物質的燃燒過程,另外在硫礦石冶煉過程或者一些化工產品生產中還可能會排放出很多廢氣,進一步加重大氣環境污染。在所有含硫物質中,若說對大氣環境污染最重的物質,當屬二氧化硫莫屬,其特點便是分布廣泛,影響嚴重,危害較大,因而在對大氣環境含硫物質監測中最主要的監測物質便是二氧化硫。

2.3氮氧化物的監測

在對大氣環境污染監測中還有一個重要內容便是氮氧化物,氮氧化物的主要來源是汽車尾氣。當前,由于我國社會經濟水平的不斷提升,私家車的數量日益攀升,汽車尾氣的排放量也越來越多,對大氣環境造成一定威脅。除了汽車尾氣是氮氧化物的主要來源之外,一些化肥廠在化肥生產過程中釋放的廢氣中也含有氮氧化物,另外化石燃料在高溫情況下產生的廢氣中也伴隨有較多的氮氧化物。


3大氣環境污染保護對策

3.1重視環保宣傳,落實環境法規

環保部門要想加強大氣環境保護,首先應重視環保宣傳工作,提升全民環保意識,借助全社會力量來進行大氣環境保護[2]。此外,相關部門還應重點加強對生產企業的環保宣傳,提升企業環保意識,促使企業主動對自身生產技術和基礎設備進行創新,減少生產過程對大氣環境的污染,并且鼓勵企業加強對環保項目的投資。同時,政府及環保部門還需進一步落實大氣環境相關法律法規的實施,加強環保法律執法力度,針對存在的違反大氣環境保護法相關行為予以對應懲罰,并注意提升執法隊伍綜合素質,保證施法能夠落到實處。

3.2優化能源結構,提高使用效率

現階段我國能源類型主要是煤炭,其對大氣環境的危害是在燃燒過程中釋放大量的一氧化碳、二氧化硫以及一些顆粒狀物質和粉塵等。因此要想改善大氣污染問題,必須對我國現有能源結構進行優化。大力開發并使用清潔太陽能、風能等清潔能源,同時用天然氣等能源代替煤炭能源,減少煤炭燃燒造成的大氣環境污染。結合我國當前國情來看,煤炭仍舊是我國能源結構的主要部分,這一現狀在短期內不會發生較大改變,相關研究數據顯示,煤炭能源的平均使用效率只有30 %,還有很大提升空間。所以在大力開發其它能源基礎上還應重點推廣洗煤選煤工業發展,減少煤炭燃燒過程中產生的廢氣污染。同時,減少大氣污染的另一項重要措施便是對現有能源使用基礎設備進行創新和改進。如工業鍋爐質量較低,能源燃燒率不高,而污染物排放量相對較高,因此應對鍋爐相關設備進行整改,借助先進技術提升鍋爐設備質量,提升能源使用效率,從而減少大氣污染排放量。

3.3調整工業布局,加強城市綠化

就我國當前工業布局形勢來看,還有很多地區存在布局不合理等問題,這也可能加重大氣環境污染。工業生產過程中產生的廢氣是造成大氣環境污染的重要來源,一些工業區設立在城市繁華區域內,或者坐落在城市商業區及居民住宅區,不僅會對大氣環境造成嚴重污染,還會在一定程度上影響居民正常生活,降低居民生活質量,且工業排放廢氣中還有較多有害物質,可能會對人體產生較大危害,甚至誘發癌癥[3]。還有一些工業區在建立時沒有考慮風向因素,將工業區建立在順風區域,工業廢氣順著風向吹到城區區域,對居民生活產生影響。所以,在工業區建設上需要注意合理布局,盡量將企業建立在城郊或較為偏遠的區域中。另外,城市還應適當加強綠化,這也是治理大氣環境污染的重要舉措之一。城市綠化面積越多,便能夠吸收更多大氣中的有害物質和粉塵。此外綠色植物還可以通過光合作用來減少大氣中二氧化碳含量,因此可以在工業區域內適當種植防護林,能夠對大氣中污染物質進行過濾,進而起到治理大氣污染、保護大氣環境的目的。

3.4規范排放標準,限制尾氣排放

當前,汽車尾氣對大氣環境的污染也越來越嚴重[4]。要想提高大氣環境污染治理,必須要針對城市汽車尾氣排放量進行明確規定,制定統一汽車尾氣排放標準,有效限制城市汽車尾氣排放量,從而減少汽車尾氣排放對大氣環境的污染。一方面,政府相關部門應針對城市汽車尾氣排放制定相關制度和標準,加強汽車尾氣排放的規范化和法制化管理;另一方面,還應從汽車生產廠家入手,對汽車尾氣排放進行管理,促使汽車生產企業改良尾氣排放處理技術,從源頭上對汽車尾氣進行控制。另外,交通部門還可以實施汽車限號行駛制度,定期限制單雙號汽車行駛,不僅可以解決交通擁堵問題,還能夠有效減少汽車尾氣排放。除此之外,政府還要加強對市民的環保教育,鼓勵人們采用電動車等清潔代步工具,或使用替代汽油燃料減少石油的消耗量,從生活的各方面來減少污染物排放量。


4結語

大氣環境污染問題與我們的日常生活密切相關,因而保護大氣環境對每個人來說都是必須要盡的責任和義務,必須要將大氣環境保護當作己任,正確認識到大氣環境保護的重要意義。此外,國家和政府相關部門也應進一步加強大氣環境污染監測和治理力度,針對大氣污染問題采取有效治理措施,同時加強環境保護宣傳,聯合社會各界及每位公民確保大氣環境保護能夠全面實施。


大氣環境論文:我國農村大氣環境保護的制度構建

摘 要:我國農村的大氣環境污染主要存在于農村生產和生活廢棄物中。隨著政府對農業生產和農民生活的大力支持,農民的生活水平逐漸提高,但與此同時產生的農業廢棄物日益增加。因此重新認識對農村大氣環境保護的制度建設對改善農村生態環境質量具有十分重要的意義。本文從大氣環境的角度出發,分析目前我國的農村大氣污染產生原因,總結大氣環境保護的制度構建方案。

關鍵詞:農村;大氣環境保護;制度構建


一、前言

農村的大氣環境污染構成了農村生態環境的主要威脅。相較水土資源污染,大氣污染的高流動性和易攝入性,使其對人類的生產和生活造成了極大的危害。不僅僅是產生廢氣或有毒氣體的地區,對整個國家乃至世界都會有很大的影響。因此,從農村的現實條件出發,對大氣環境保護進行有效的制度建設。農業生產生活的廢棄物包括農作物的銷毀、農場養殖牲畜的排泄、農業加工廠的廢物排放以及農民生活廢棄物等等。這些廢棄物造成了農村的大氣污染,一部分是可以避免的,一部分是可以進行清潔之后再排放,因此做好農村大氣污染排放的制度構建是十分有必要的。


二、我國農村大氣環境概述

全國487個市(縣)的降水監測結果顯示,出現酸雨的城市達瀝5個,占上報城市數的54.4%,比上年增加4.1個百分點,酸雨污染較上年加重。近些年,我國農村的大氣污染占農村總污染排放量的比重逐漸上升,因此要降低這項比例,弄清大氣污染的排放源就顯得尤為重要。本文將這些污染的原因概括如下。

1.種植過程中的化工產品污染

目前農藥的使用保證了農作物的穩產高產,但不合理的使用農藥,也污染了環境,危害著人們的健康。化肥的使用,使土地的肥力下降,導致土壤大幅度板結。化肥氮素的使用極易浸透到石灰巖水層深處,污染水體。不在安全操作和嚴格規范下使用高毒、高效農藥,對農藥不能合理配制,或盲目混用多種農藥,這樣反復不合理使用農藥,使病害蟲抗藥性增強,致使蔬菜、水果的農藥污染加重,導致農產品中農藥的殘留超標,同時也導致生物的多樣性遭到破壞,影響到土壤的肥沃性,使土壤變得不宜種植。

2.農作物加工或銷毀后的排放污染

不少農村地區,尤其是北方農村用煤時間長、面積大、排放方式簡單,對空氣造成了比較大的污染;另外,由于秸稈自身的原因,如火力不足,以及隨著外出務工人員增加,秸稈使用量減少,加之缺乏能在短時間內大量消耗秸稈的經濟實用資源化技術,且產業化水平不高,出路不暢,越來越多的秸稈在田地里被燒掉,造成大氣污染。另外,由于畜禽糞便產生量大,利用率低,種植業與養殖業日益脫節,畜禽糞便堆積發酵,產生揮發性有機酸以及其他有毒有害物質,造成空氣中含氮量相對下降,污濁度升高,降低了空氣質量。

3.農民的生活污染

農村的生活垃圾排放十分紊亂,沒有正確的垃圾傾倒以及使用的思想觀念與意識,即便是在設有垃圾箱的條件下,也存在一部分落后地區隨處亂倒的現象;同時還存在居民亂用河水的狀況,導致河水的污染十分嚴重,間接影響了大氣的污染以及人們的生活質量。


三、我國農村大氣環境保護的制度構建

現階段,各級政府一定要將農村的生態文明保護與農村經濟發展兼顧起來,不能以犧牲環境為前提去發展經濟,關鍵在于建立創新的環境保護機制,構建適合當下農村生態保護的法律制度與政策,推動我國農村大氣環境保護向利好發展的新局面。

首先要控制污染物排放總量體系。提高資源、能源利用效率,推廣清潔生產制度及其相關管理和共性技術,倡導循環經濟,使得廢物產生量最小化,環保部門要督促有關部門將有關控制指標納入社會發展計劃中,并制定總量控制管理、監控辦法,做到增產不增污甚至增產減污,積極推行清潔生產。具體工作有:以區域治理為重點,帶動污染源治理;防止城市中一些企業把被淘汰的排污量很大的設備或落后的工藝轉讓給農村,堅決制止污染轉嫁;采取切實有效措施,遏制鄉鎮企業對環境的污染和破壞等。以秸稈的利用為例,可以通過秸稈綜合利用制度的實施防止秸稈燃燒帶來的空氣污染。

其次建立大氣環保補貼政策。農村進行大氣環保治理的過程中,國家是生態補償的組織者和強制推行者,通過國家強力對損失進行強制性分配,使損失分散化、分擔化。農村大氣環境生態補償制度的實施主要通過中央和地方財政轉移支付來實現。當然,歸根結底,補貼的本質就是資金的問題,因此,在補貼的同時還要考慮到投人不足是長期困擾環境保護工作的老大難問題。為了實現環保目標,必須廣開資金渠道,逐步建立全方位、多元化的投人機制。各級政府應該進一步擴大環境保護專項資金用于農村環境保護的比例,用于農村環境保護的財政預算和投資也應逐年增加,重點支持秸稈的利用、畜禽養殖污染治理、化肥、農藥的合理施用。除此以外,為耕地的保護性耕作提供資金補償,建立耕地保護性耕作補償制度,推進新型耕地技術的推廣應用,從而防治耕地裸露形成的沙塵污染。

最后要推進農業生態技術創新發展。創新是農村發展的本質,也是解決環境治理問題的源泉。離開創新技術談環保是一紙空文,因此要切實加強對環境科技的領導,并將其納入責任制中。要改革環保科研,將防治技術開發研究和轉化應用作為工作重心。積極營造有利于技術創新、發展高科技和實現產業化的政策環境,支持企業通過強化科研、生產、流通、專利交易等環節知識產權保護,維護自身權益。在加強激勵企業創新的同時也不能忽視對知識產權的保護,要建立知識產權激勵制度執行監測制度、構建科學合理的考核評估指標體系,完善知識產權激勵制度的匯報與通報制度,因此切實維護知識產權權益刻不容緩。


四、結束語

農村大氣環境污染已經成為一個社會各界專家熱議的話題,影響的不僅是農村的生態文明與生活質量,也會對城市以及周邊地區產生一定程度的環境危害。政府應該加強大氣環保的制度建設,從經濟、科技、生態的角度多方位綜合評價。針對污染物排放總量的控制、農村大氣環境保護的資金補貼以及農業生態科技的創新上加以管理、規范并進行實踐,才能推動農村大氣環境保護的有效發展。



大氣環境論文:運用PSR模型綜合評價大氣環境質量研究

摘 要:將PSR模型作為大氣環境質量綜合評價模的依據,從體現環境、社會、經濟是否協調發展的角度對許昌市2010年大氣環境質量現狀進行評價,從時間尺度上(2001―2010年)對許昌市大氣環境質量進行定量評估和動態趨勢分析。結果表明:2010年許昌市大氣環境質量處于較安全級別,2001―2010年大氣環境質量變化穩定且呈好轉趨勢。評價結果與實際情況相符。

關鍵詞:大氣環境質量 PSR模型 綜合指數法

大氣環境質量是城市環境質量綜合考核的重要組成部分,因此如何對大氣環境質量進行科學定量的評價成為人們關注的重點.目前,研究某地區大氣環境質量現狀的評價方法主要有污染指數法、層次分析法、模糊綜合評價法、灰色關聯分析法、屬性識別分析法等,這些方法各具特色,但它們無一例外地只考慮了根據監測結果對大氣環境質量現狀污染級別的評價,而忽略了社會、經濟、人口、資源等因素對大氣環境質量的影響評價。筆者認為,大氣環境質量綜合評價應不僅全面系統地反映出該地區大氣環境質量狀況,也應反映經濟、社會、環境是否協調發展,污染控制手段是否有效可行,從而判斷該地區大氣環境質量是否安全,進而對影響大氣環境質量的“危險要素”甄別篩查,為進一步改善地區大氣環境質量提供科學的理論依據。

基于以上考慮,文章將世界經濟合作和開發組織(OECD)與聯合國環境規劃署(UNEP)共同提出的PSR模型(Pressure-State-Response;壓力-狀態-響應)作為大氣環境質量綜合評價的依據,該模型考慮了人類活動對環境的壓力,自然資源質和量的變化,人們對這些變化的響應,采取的減少、預防和緩解自然環境不理想變化的措施[1]。許昌市位于河南省中部,是中原城市群核心城市之一,文章以許昌市為例,初探大氣環境質量綜合評價模式,旨在對各中原經濟區大氣環境質量的綜合評價和判斷環境、社會、經濟是否協調可持續發展提供有益的借鑒。


1 評價模型

1.1 指標體系

依據壓力-狀態-響應概念模型建立指標體系[2](見表1),系統壓力指標表征人類活動、自然資源等對大氣環境造成的壓力與負荷;系統狀態指標表征大氣環境質量的狀況;系統響應指標表征人類對大氣環境問題所采取的對策、措施或效果。

參考值的確定依據:(1)已有國家標準,采用較優級別標準作為安全值,較劣級別標準作為臨界值。如C8、C9、C10均采用《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)一級標準值作為安全值,二級標準值作為臨界值。(2)國家或地方的發展規劃目標和環境保護計劃目標。如C6、C7分別依據《河南省環境保護模范城市考核指標》標準值7.4和17.6作為臨界值,取其值的50%作為安全值;C15依據《河南省環境保護模范城市考核指標》標準值40%作為臨界值,取其2倍值的80%作為安全值。(3)零值法。如C12將酸雨發生率為0作為安全值,酸雨發生率為50%作為臨界值;如C12、C13分別將同比SO2和煙塵排放減少幅度為0作為臨界值,取同比SO2和煙塵排放減少幅度為20%安全值。(4)類比標準。參考國內外處于領先水平、國內或省內平均水平城市的現狀值做安全值,采用國際或國內公認的較劣值為臨界值。如C1和C4分別采用城市人口密度和人均擁有汽車量較大的城市(深圳、上海等)的值作為臨界值,采用部分人口密度和人均擁有汽車量較小的中小城市的平均值作為安全值;如C2、C3分別采取河南省單位GDP能耗和單位GDP電耗較大的城市均值作為臨界值,單位GDP能耗和單位GDP電耗較小的城市均值作為安全值;C16采取河南省廢氣治理投資占GDP比重較小的城市作為臨界值,廢氣治理投資占GDP比重較大的城市作為安全值。

1.2 數據規范化處理

用大氣環境質量綜合指數值表述評價對象現狀與安全狀態的符合程度和向目標接近的速度。該值越接近1,就越安全;該值越接近0,就越不安全。


2 結果現狀評價

許昌市大氣環境質量綜合指數及項目層、指標層評價結果分別見圖1、圖2。

從圖1可知,2010年河南省和許昌市大氣環境質量級別均為較安全,許昌市大氣環境綜合指數為0.6784,略高于河南省平均水平。從許昌市項目層評價結果來看,系統狀態> 系統壓力>系統響應。

從系統壓力來看,許昌市所受壓力小于全省平均水平,且處于安全級別。由圖2系統壓力各指標層數值可知:C1(城市人口密度)和C5(森林覆蓋率)劣于省均水平外,其余6項指標均優于省均水平且處于較安全級別以上,這說明許昌市單位GDP能耗、電耗、單位工業增加值SO2排放強度和煙塵排放強度等指標處于河南省前列,并未對系統造成較大的壓力。城市人口密度較大和森林覆蓋率低主要是由于許昌市土地面積較小,僅占全省土地面積的3.0%,珍貴的土地資源使大面積植樹造林不能成為現實,但從城市建成區綠化覆蓋率(38.9%)、人均公園綠地面積(8.13 m2)等指標均優于全省平均水平,這在很大程度上彌補了森林覆蓋率低的不足。

從系統狀態來看,許昌市優于全省平均水平。各指標層數值均優于省均水平,除C8(PM10年平均值)處于臨界安全級別外,其余均處于安全級別。主要是因為許昌市的能源結構仍以燃煤為主,屬于煤煙型污染。

從系統響應來看,許昌市略高于全省平均水平。但從指標層來看,C14(廢氣治理投資占GDP比重)幾乎為0,說明在廢氣治理投資方面還未引起足夠的重視。


3 趨勢分析

從圖3許昌市2001年至2010年大氣環境質量變化情況可以看出,大氣環境質量總體比較穩定且有所好轉,綜合指數維持在臨界安全與較安全之間,年際間表現出2001―2007年間變化不大,2008―2010年明顯好轉的變化規律。系統壓力和系統狀態較好,基本維持在較安全級別以上,但2007年系統狀態降至臨界安全,主要是由于該年度SO2和NO2年均值同時高于往年造成的。系統響應能力整體較弱,維持在不安全與臨界安全之間,這主要與廢氣治理投資占GDP比重偏小有關。系統壓力、系統狀態和系統響應年際間變化規律與綜合指數相似。

采用國家環保局《環境質量報告書編寫技術規定》(1991年)推薦的Daniel的spearman秩相關系數法對2001―2010年許昌市大氣環境質量狀況進行趨勢分析。取0.05為顯著性水平,趨勢評價結果見表4。


4 結語

2010年許昌市大氣環境質量級別為較安全,綜合指數、系統壓力、系統狀態和系統響應均高于全省平均水平。影響許昌市大氣環境質量的限制性因素主要為城市人口密度較大、森林覆蓋率較低和廢氣治理投資水平較低。從2001年至2010年大氣環境質量狀況變化呈一定的階段性,2001年至2007年變化不大,而近3年上升較快,綜合指數和系統狀態變化穩定,系統壓力和系統響應呈顯著好轉趨勢,說明許昌市在“十五”與“十一五”期間大氣環境質量與社會經濟發展基本協調。

大氣與環境光學學報


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